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激光干涉儀的工作原理講解

更新時(shí)間:2021-08-23      點(diǎn)擊次數:1711
   激光干涉儀是在單頻激光干涉儀的基礎上發(fā)展而來(lái)的一種基于外差技術(shù)的測量?jì)x器,它克服了單頻激光干涉儀易受環(huán)境影響的弱點(diǎn),即使光強衰減90%,依然可以得到合適的電信號。由于這一特點(diǎn),可以在恒溫,恒濕,防震的計量室內檢定量塊,量桿,刻尺和坐標測量機等,也可以在普通車(chē)間內為大型機床的刻度進(jìn)行標定,既可以對幾十米的大量程進(jìn)行測量,也可以對手表零件等微小運動(dòng)進(jìn)行測量,既可以對幾何量如長(cháng)度、角度.直線(xiàn)度、平行度、平面度、垂直度等進(jìn)行測量,也可以用于特殊場(chǎng)合,諸如半導體光刻技術(shù)的微定位和計算機存儲器上記錄槽間距的測量等等。
  它也是一個(gè)交流測試系統,當激光光束強度受環(huán)境影響發(fā)生變化時(shí),其頻率不會(huì )受光強變化影響發(fā)生變化,也不會(huì )因電平變化造成干涉信號的頻率改變。因此,干擾能力強,精度高,測量結果可靠,在精度要求高的芯片光刻機、計量檢測和前沿科研領(lǐng)域得到廣泛應用。
  激光干涉儀的基本原理與單頻激光干涉儀不同。激光器放在軸向磁場(chǎng)內,發(fā)出的激光為方向相反的右旋圓偏振光和左旋圓偏振光,其振幅相同,但頻率不同,分別表示為f1和f2。經(jīng)分光鏡M1,一部分反射光經(jīng)檢偏器射入光電元件D1作為基準頻率f基 (f基=f1-f2)。另一部分通過(guò)分光鏡M1的折射光到達分光鏡M2的a處。頻率為f2的光束*反射,經(jīng)濾光器變?yōu)榫€(xiàn)偏振光f2,投射到固定棱鏡M3并反射到分光鏡M2的b處。頻率為f1的光束折射經(jīng)濾光器變?yōu)榫€(xiàn)偏振光f1,投射到可動(dòng)棱鏡M4后也反射到分光鏡M2的b處,兩者產(chǎn)生相干光束。若M4移動(dòng),則反射光的頻率發(fā)生變化而產(chǎn)生“多卜勒效應,其頻差為多卜勒頻差Δf。
  頻率為f’=f1±Δf的反射光與頻率為f2的反射光在b處匯合后,經(jīng)檢偏器射入光電元件D2,得到頻率為測量頻率f測=f2-(f1±Δf)的光電流,這路光電流與經(jīng)光電元件D1后得到頻率為f基的光電流同時(shí)經(jīng)放大器進(jìn)入計算機,經(jīng)減法器和計數器,即可算出差值±Δf,并按下式計算出可動(dòng)棱鏡M4的移動(dòng)速度v和移動(dòng)距離l。即可算出差值±Δf,并按下式計算出可動(dòng)棱鏡M4的移動(dòng)速度v和移動(dòng)距離L。
  以上就是激光干涉儀的工作原理的相關(guān)內容了,希望本文對你有所幫助!
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